Jak fungují solární baterie? Průvodce skladováním energie

Pokud se zajímáte o obnovitelné zdroje energie, pak možná víte, jak důležité je skladování pro další rozvoj udržitelné, zelené infrastruktury. Zatímco solární baterie jsou jen malým kouskem skládačky pro celostátní revoluce v oblasti obnovitelných zdrojů energie, se také rychle rozšiřují v mnoha podobách a velikostech po celém světě.

Vzhledem k tomu, že větrná i solární energie se vyrábí přerušovaně, umožňuje bateriové úložiště ukládat energii vyrobenou panely nebo turbínami pro pozdější použití, když slunce nesvítí nebo vítr nefouká dostatečně rychle, aby pokryl místní poptávku po elektřině. V tomto smyslu mohou baterie připravit půdu pro budoucnost poháněnou obnovitelnými zdroji..

V tomto článku se podíváme na tři hlavní úrovně solárních baterií, než si ukážeme některé technologie a úvodní žargon, které stojí za současnými nejschopnějšími systémy skladování energie z obnovitelných zdrojů.

Tři hlavní aplikace solárních baterií

Abychom plně pochopili možnosti solárních baterií, můžeme dnešní technologie v podstatě rozdělit do tří kategorií: malé, střední a velké. Ačkoli to není až tak vědecké rozdělení, vzrušující na solárních bateriích je, že jsou všude, neustále se vyvíjejí a mají skutečně neomezené možnosti.

Malé napájecí systémy na jedno použití nebo přenosné napájecí systémy

Malé solární baterie jsou všude kolem nás, když vezmeme v úvahu všechna malá zařízení vybavená panelem sbírajícím sluneční energii. Víme něco o tom. solární gadgety jako jsou zahradní světla, nabíječky telefonů a dokonce i čističe bazénů, a v jistém smyslu lze tato jednoúčelová zařízení dokonce považovat za autonomní „roboty“.

Víceúčelová výroba a skladování solární energie otevírají dveře k nekonečnému množství energetického potenciálu, který přesahuje průměrný praktický gadget poháněný solární energií. V malé, přenosné aplikaci využívá mnoho lidí. solární kufry rychle podepřít některé panely a začít nabíjet solární baterii.

V každém malém mobilním solárním zařízení musí být panely připojeny k solární baterii, aby bylo možné energii ukládat a podle potřeby ji odesílat. Přestože přenosné elektrické generátory poháněné solárními panely jsou na vzestupu, jedním z nejoblíbenějších způsobů, jak jsou dnes obnovitelné zdroje energie využívány jednotlivci, je pomocí solární bateriové banky a zásuvky pro obytné vozy.

Středně velké solární baterie pro domácnosti a podniky

Kromě malého a typicky kutilského prostoru jsou solární baterie stále populárnější také pro domácnosti, podniky a další velké budovy. Zatímco většina majitelů systémů má své solární panely stále připojené k rozvodné síti, baterie mohou být instalovány tak, aby dům nebo budova mohly mít stále přístup k napájení během výpadku nebo nárůstu poptávky po elektřině.

Zde se trochu dostáváme k „řetězení“, kdy lze více baterií zapojit dohromady a vytvořit tak tzv. bateriovou banku. S bateriovou bankou mohou majitelé systému ukládat tolik energie, kolik chtějí, pokud baterie nabíjejí solární energií. Řetězení baterií dohromady vyžaduje, aby každá baterie měla stejné napětí jako zbytek systému, a běžné jmenovité hodnoty jsou následující 12V baterie nebo 48V bateriové napájení systém.

Pokud si necháte nainstalovat celý domácí nebo firemní solární systém, můžete využít místních, regionálních a národních vládních pobídek. Baterie pro domácnosti a podniky mohou mít nárok na daňové úlevy a slevy, pokud jsou dostatečně velké a profesionálně instalované.

Velká solární úložiště v komunálním měřítku a mikrosítě

Solární úložiště „užitkového rozsahu“ se týká velkých baterií, které mohou pojmout obrovské množství elektřiny pro obce, výrobní zařízení a další velké uživatele energie. Na konci loňského roku uvedla Yale School for the Environment, že např. bateriové úložiště pro užitkové účely je na vzestupu a mnohé zdroje uvádějí, že toto odvětví nevykazuje žádné známky zpomalení.

Vzhledem k tomu, že velcí uživatelé energie spalující fosilní paliva jsou jedním z nejvlivnějších přispěvatelů k domácím skleníkovým plynům, umožňuje přidání skladování do systémů obnovitelné energie využívat větrnou a solární energii nepřetržitě bez nadměrné uhlíkové stopy.

Kromě boje proti globálnímu oteplování se velkokapacitní solární baterie využívají také k zásobování zdravotnických areálů a dalších pohotovostních služeb energií po dobu výpadků sítě. V reakci na lesní požáry, hurikány a nespolehlivé elektrické vedení jsou mikrosítě stále častěji vidět v provozu vedle tradičních záložních generátorů.

Co je třeba vědět o solárních úložištích

Ať už nastavujete solární energii ve svém obytném voze, doplňujete střešní solární soustavu nebo jste prostě zvědaví na tuto technologii, zde je několik nejdůležitějších technických aspektů, které je třeba vědět o bateriích pro obnovitelné zdroje energie. Přestože se může jednat o odstrašující projekt, je skladování solární energie poměrně jednoduché.

Chemie baterií

I když jsme se dosud zmínili o několika různých druzích baterií, existuje mnoho různých typů chemických baterií, které se používají k ukládání solární energie. Zdaleka nejpoužívanější chemií baterií je tzv. lithium-iontová, která se běžně vyskytuje jak v solárních úložištích, tak při napájení elektrických vozidel.

Historicky byly pro ukládání elektrické energie obecně nejoblíbenější olověné akumulátory, které lze stále vidět v malých solárních systémech i v motokárách. V rámci olověných akumulátorů se rozlišuje mezi chemickými typy AGM a gelovými akumulátory a také mezi zaplavenými a uzavřenými akumulátory.

Pro rozsáhlé aplikace mohou letecké společnosti, veřejné služby, výrobci a další velcí uživatelé energie také uvažovat o nikl-kadmiových nebo průtokových bateriích pro masivní skladovací instalace. Každá z těchto technologií má své své vlastní výhody a nevýhody.

Kapacita úložiště, účinnost a předpokládaná životnost

Kromě chemického složení jsou nejdůležitějšími rozlišovacími znaky jednotlivých baterií jejich kapacita, účinnost a očekávaná životnost (nebo životní cykly). Zatímco kapacita baterie přesně měří, kolik energie lze uložit, účinnost baterie představuje množství skutečné energie, kterou lze využít.

Zatímco v dokonalém světě byste byli schopni využít každý watt elektřiny, který váš solární systém vyrobí, baterie mohou přijmout, uložit a distribuovat pouze tolik z celkové kapacity. Zatímco dnešní nejúčinnější baterie začínají s účinností 95 % a více, všechny typy solárních baterií se v průběhu let pomalu stávají méně účinnými.

Tím se dostáváme k očekávané životnosti baterií, která se často udává v životních cyklech nebo hloubce vybití (DOD). V závislosti na kvalitě, velikosti a četnosti používání lze očekávat, že životnost solárních baterií se bude pohybovat mezi 2 a 20 lety.

Úvahy o instalaci

Při výběru ideální solární baterie pro jakoukoli aplikaci se zohledňuje mnoho věcí, i když nejčastěji jsou nejdůležitějšími faktory náklady a logistika. Co je k dispozici? A kolik bude stát její nákup, dodání a instalace?

Baterie jsou drahé na všech úrovních kapacity a značné banky jsou často mimo dosah průměrného majitele domu se střešními solárními panely. Stejně tak veřejné služby a elektrická sdružení, která chtějí zvýšit kapacitu skladování, budou muset pravděpodobně vynaložit obrovské investice, aby se záložní napájení z obnovitelných zdrojů stalo skutečností.

Samozřejmě, pokud náklady nejsou překážkou, je zde několik logistických aspektů instalace, které je třeba řešit, včetně kabeláže a fyzického umístění instalace. Baterie musí být instalovány v interiéru nebo mimo dosah dlouhodobého přímého slunečního záření, aby se zabránilo přehřátí a poruchám, a systémy jako celek musí být chráněny před náhodným poškozením.